CN101819729B - 一种新型的旋转屏展示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型的旋转屏展示系统，该系统随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统、主控计算机、旋转支架，所述的主控计算机分别与随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统控制连接，所述的随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统与旋转支架固定连接。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)展示形式新颖；(2)同步播放稳定；(3)控制简单通用。
Description
技术领域
本发明涉及新兴媒体的展示方法，尤其涉及一种新型的旋转屏展示系统。
背景技术
目前新兴媒体的展示方式要求在展示手段上必须有所创新，以满足大型展示活动日益增长的高技术和高水平。
投影技术是众多展示项目中不可或缺的重要技术，相对于其他显示技术(如通过电视机、计算机显示屏、甚至价格昂贵的等离子显示器和电视拼接墙来显示画面)，投影技术在环境艺术设计中的应用有着无法比拟的优势。投影技术作为展示类型项目中的重要技术之一，也有其不足的地方，传统投影系统的设计方式需要使观众处于某一观看区域(3M左右)观看视频，是一种静态的表演方式，很难实现带给观众身历其境以及互动的震撼效果。在投影随投影幕变化的情况下，由于投影空间有限以及颤动等物理因素影响，投影图像容易产生相当大的梯形变形，只利用投影机的梯形校正无法完全抵消投影系统产生的梯形变形。
运动控制是通过控制实现运动的轨迹和时序符合人们事先设计的想法，一般通过PLC(Programmable Logic Controller)控制方式实现。PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC使用广泛，但它无法让使用者对展项的运行流程有整体的了解，而且也缺乏对突发意外事件的处理能力。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种设计新颖，感受独特的新型的旋转屏展示系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种新型的旋转屏展示系统，其特征在于，该系统随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统、主控计算机、旋转支架，所述的主控计算机分别与随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统控制连接，所述的随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统与旋转支架固定连接。
所述的随动投影子系统包括反射模块、投影机固定装置、屏幕旋转模块，所述的反射模块、投影机固定装置、屏幕旋转模块固定在旋转支架上。
所述的随动投影子系统还包括缓冲装置，该缓冲装置设在旋转架上会造成投影图像细微振动处。
所述的同步播放子系统的视频解码模块与描绘模块均采用Windows提供的DirectShow架构，变形模块作为DirectShow架构中的Filter插入。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)展示形式新颖：随动投影系统集光学反射系统和机械运动系统与一身，突破传统观众处于某一区域观看视频的静态表演方式，使观众近距离的观看视频，对观众的视觉产生很大的冲击，并且旋转的屏幕对于故事情节的表达具有推动作用，使观众完全沉浸在故事情节当中，从而达到吸引观众的目的，使观众流连忘返；
(2)同步播放稳定：确保每个屏幕上的演示保持与基准计算机演示的各项同步操作；解决由于投影空间导致的大梯形图像失真；
(3)控制简单通用：解决了对各种设备实现了完全的免编程，对多媒体表演进行分析，提出了Show、节目和逻辑设备的概念；屏幕运动控制系统突破了传统的PLC控制方式，采用著名的控制软件Medialon Manager和自主研发的SC-Brain32构成的控制系统，具有优秀的扩展性，可以通过多种接口同步控制各种灯光效果、视频、音频、机械、特效等，并具备实时控制功能，对表演过程当中可能出现的意外情况进行实时控制和处理，通过友好的用户界面，可以让使用者十分轻松的操作一个大型的show表演。
附图说明
图1是本发明一种新型的旋转屏展示系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种新型的旋转屏展示系统，其特征在于，该系统随动投影子系统1、同步播放子系统2、实时变形子系统3、通用控制子系统4、屏幕运动控制子系统5、主控计算机6、旋转支架7，所述的主控计算机6分别与随动投影子系统1、同步播放子系统2、实时变形子系统3、通用控制子系统4、屏幕运动控制子系统5控制连接，所述的随动投影子系统1、同步播放子系统2、实时变形子系统3、通用控制子系统4、屏幕运动控制子系统5固定在旋转支架7上。
所述的随动投影子系统1包括反射模块、投影机固定装置、屏幕旋转模块，所述的反射模块、投影机固定装置、屏幕旋转模块固定在旋转支架上。
所述的随动投影子系统1还包括缓冲装置，该缓冲装置设在旋转架上会造成投影图像细微振动处。
所述的同步播放子系统2的视频解码模块与描绘模块均采用Windows提供的DirectShow架构，变形模块作为DirectShow架构中的Filter插入。
一种新型的旋转屏展示方式主要由随动投影系统、同步播放系统、实时变形系统、通用控制系统、屏幕运动控制系统等子系统组合而成。其原理图如图1所示，控制系统由主控计算机发出串口控制信号和网络控制信号。串口控制信号触发表演控制器内部的表演控制程序，表演控制器的输出通过40P排线接数字开关，将表演控制器的控制信号转换为开关信号，控制机械的旋转。网络信号用于触发同步视频播放系统播放不同的视频段落。在旋转屏旋转的一些特定的位置安装限位感应器，使旋转屏组成不同的形状，当旋转屏旋转到这些特定位置时，触发限位感应器，限位感应器连接串口输入精灵，产生不同串口码输入主控计算机，此时主控计算机根据串口接收到的串口命名，发出对应的串口控制信号和网络信号。
所述的随动投影系统采用整体集成的方案将反射系统、投影机固定装置、屏幕旋转系统集成在一个钢结构上，保证投影机随着屏幕的旋转运动而同步移动。并且在可能造成投影图像细微振动的地方装设力缓冲装置，这样在旋转速度一定的前提下，最大限度的减小潜在的振动影响。
在投影光路的设计上采用镜面反射原理：投影光路通过镜面一次反射而后投影在屏幕上，这样做可以在投射同样大小面积大的情况下减小投影机到屏幕的距离，而且也可以消除整个结构对投影光路的影响。这样可以大大缩短屏幕与观众的距离，屏幕与观众的距离最近可以达到0.5M左右，这样可以使观众观看到更加逼真和宏大的场面，达到最佳的视觉享受。
所述的同步播放系统使用网络模块采用TCP/IP方式与同步控制系统联系，由同步控制系统定时将基准播放器的时间戳(当前时间和播放位置)发送给其他播放器。而其他计算机受到时间戳之后，比对本机的时间和播放位置，自行校正，与基准播放器保持同步。视频解码和描绘模块均采用Windows提供的DirectShow架构，保证了其通用性和效率。变形模块则作为DirectShow架构中的Filter插入。
所述的实时变形系统作为播放系统中的一个关键模块，起到重要的图像校正补偿作用。为了实现高速变形预先计算好变形映射表，并对映射关系进行分类，并将可加速运算的单独提取出来；采用多分路运算，并对关键代码使用汇编语言，同时对分路计算代码进行手工改写和优化，消除分路代码之间的指令相关性后乱序执行，减少CPU流水线被清除的概率，提高CPU流水线的效率，充分发挥X86系列超长流水线的作用。将参与运算的相关变量移至片内CACHE，由于片内CACHE的读写速度几乎等同于寄存器，执行效率大大提高。
所述的通用控制系统改变原有制作阶段群体的工作方式，由原有的程序员的编程工作转变为真正的节目制作工作；将原有的关注点从设备底层通讯和驱动编程过渡到设备的控制，从而屏蔽不必要的细节问题；形成设备库，从而使资源能够一步步积累。提供良好的维护手段和容错机制，有利于安装和调试。
所述的屏幕运动控制负责根据故事情节的不断变化旋转屏幕停留在不同的位置上，以达到最佳的视觉效果。控制软件采用是法国公司开发的世界著名的控制软件Medialon Manager。该控制系统主要体现在将来变更表演内容时，可简便快捷的完成，无需长时间停止剧场的运行。该运动控制系统硬件采用自主研发的SC-Bran32表演控制器。它拥有251路DMX信号输出及32路的光藕隔离输出。它可以控制最大251路DMX控制信号的灯光等设备。它可以连接扩展设备，增加的它的扩展功能。SC-Brain32与控制软件PC-SC配合使用，可以做到实时控制，方便工程实现场调试和观看效果。
本发明利用旋转投影技术、同步音效和投影技术，演示屏幕通过转动机构可以组成多种空间，屏幕上的视频也随之旋转变化，实现多空间形态组合变化，呈现多重影像变幻的展示效果。
Claims (4)
1.一种旋转屏展示系统，其特征在于，该系统由随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统、主控计算机、旋转支架组成，所述的主控计算机分别与随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统控制连接，所述的随动投影子系统、同步播放子系统、实时变形子系统、通用控制子系统、屏幕运动控制子系统与旋转支架固定连接；
屏幕运动控制子系统硬件采用表演控制器；
主控计算机发出串口控制信号和网络控制信号，串口控制信号触发表演控制器内部的表演控制程序，表演控制器的输出通过40P排线接数字开关，将表演控制器的控制信号转换为开关信号，控制机械的旋转；网络控制信号用于触发同步播放子系统播放不同的视频段落，在旋转屏旋转的一些特定位置安装限位感应器，使旋转屏组成不同的形状，当旋转屏旋转到这些特定位置时，触发限位感应器，限位感应器连接串口输入精灵，产生不同串口码输入主控计算机，此时主控计算机根据串口接收到的串口命名，发出对应的串口控制信号和网络控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种旋转屏展示系统，其特征在于，所述的随动投影子系统包括反射模块、投影机固定装置、屏幕旋转模块，所述的反射模块、投影机固定装置、屏幕旋转模块固定在旋转支架上。
3.根据权利要求2所述的一种旋转屏展示系统，其特征在于，所述的随动投影子系统还包括缓冲装置，该缓冲装置设在旋转支架上会造成投影图像细微振动处。
4.根据权利要求1所述的一种旋转屏展示系统，其特征在于，所述的同步播放子系统的视频解码模块与描绘模块均采用Windows提供的DirectShow架构，变形模块作为DirectShow架构中的Filter插入。
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